礦大版煤化學-課后習題精品文檔精品文檔收集于網絡，如有侵權請聯系管理員刪除收集于網絡，如有侵權請聯系管理員刪除精品文檔收集于網絡，如有侵權請聯系管理員刪除煤化學課后習題1.什么是腐植煤和腐泥煤？答:由高等植物形成的煤稱為腐植煤；由低等植物(以藻類為主)和浮游生物經過部分腐解而形成的煤稱為腐泥煤，有藻煤，膠泥煤，油頁巖等。2.由高等植物形成煤，要經歷哪些過程和變化？答：由高等植物形成煤，要經歷泥炭化作用和煤化作用兩個過程。泥炭化作用過程：高等植物→泥炭;煤化作用過程又分為成巖作用和變質作用兩個階段。成巖作用階段：泥炭→褐煤；變質作用階段：褐煤→無煙煤。3.影響煤變質作用的因素答：影響煤變質作用的因素主要有：溫度、時間和壓力。溫度是影響煤變質作用的主要因素。轉變為不同煤化階段所需的溫度大致為：褐煤：40～50℃，長焰煤：<100℃，典型煙煤：<200℃，無煙煤：4.各顯微組分元素含量的特點，及在透射光、反射光下的特征及其隨煤化程度的變化規律。答：透射光：鏡質組，橙紅色、棕紅色、棕黑色、黑色；殼質組，從低級煙煤到中級煙煤，呈透明到半透明，輪廓清晰，外形特殊;惰質組，棕黑色到黑色，微透明或不透明。反射光：鏡，灰黑至淺灰，隨煤級增高，反射色變淺；殼，呈灰黑色，大多數有突起；惰，白色至亮白色，具有較高凸起和較高反射率。元素含量：鏡含氧量最高，殼含氫量最高，惰含碳量最高。5.煤的工業分析將煤分為哪幾個組分？各代表煤的什么特性？答：煤的工業分析是指煤的水分、灰分、揮發分和固定碳四種組分。水分：煤炭質量的重要指標。煤的水分直接影響煤的使用、運輸和儲存。灰分：是指煤完全燃燒后剩下的殘渣。揮發分：煤的揮發分，即煤在一定溫度下隔絕空氣加熱，逸出物質（氣體或液體）中減掉水分后的含量。剩下的殘渣叫做焦渣。固定碳：煤中去掉水分、灰分、揮發分，剩下的就是固定碳。煤的固定碳與揮發分一樣，也是表征煤的變質程度的指標。6.反映煤分子結構的參數有哪些？P36答：煤的結構參數有芳碳率、芳氫率和芳環數。芳碳率是指煤的基本結構單元中屬于芳香族結構的碳原子數與總碳原子數之比。芳氫率是指煤的基本結構單元中屬于芳香族結構的氫原子數與總氫原子數之比。芳環數是指煤的基本結構單元中芳香環數的平均數量。7.煤的揮發分受哪些因素的影響？答：測定條件：如加熱溫度、時間、速度，加熱爐的大小、形狀等；煤化程度：煤的揮發分隨煤化程度的提高而下降；成因類型和煤巖組分，腐植煤的揮發分大于腐泥煤，煤巖組分中各類揮發分殼質組>鏡質組>惰質組；礦物質，8.煤分子結構理論的主要觀點有哪些？P46答：⑴煤是三維空間高度交聯的非晶質的高分子縮聚物⑵煤分子基本結構單元的規則部分⑶煤分子基本結構單元的不規則部分⑷連接基本結構單元的橋鍵⑸氧、硫和氮的存在形式⑹低分子化合物⑺煤化程度對煤結構的影響9.比較各種顯微組分的反射率及隨煤化程度的變化答：當煤化程度相同時，惰質組I>鏡質組V>殼質組E。隨著煤化程度的增加，鏡質組的反射率呈線性增加，增率明顯；殼質組的反射率增加明顯，低煤化程度時呈線性增加；惰質組的反射率略有增加，但增率很小。大約Cdaf>95%后，三種顯微組分的反射率趨于一致。10.什么是分析煤樣?答：粒度小于0.2mm的空氣干燥基煤樣。11.什么是空氣干燥基水分？收到基全水分？答：空氣干燥基水分是在一定條件下煤樣在空氣干燥狀態下保持的水分，這部分水在105～110℃12.煤中的內在水分與煤化程度的關系？為什么？答：煤中各種水分的多少在一定程度上反映了煤質狀況。煤中的內在水分，與煤化度密切相關。低煤化度煤結構疏松，結構中極性官能團多，內部毛細管發達，內表面積大，因此內在水分大。隨著煤化度的提高，內在水分減少。在煙煤中的肥煤與焦煤變質階段，內在水分達到最小值（小于1%)。到高變質的無煙煤階段，由于縮聚的收縮應力使煤粒內部的裂隙增加，內在水分又有所增加，內在水分可達到4％左右。煤的最高內在水分與煤化度的關系基本與內在水分相同，具有明顯的規律性。13.煤中礦物質的來源？答：來源：黏土礦物；碳酸鹽礦物；硫化物；氧化物；石英；磷酸鹽；重礦物和其他礦物。14.什么是煤的元素分析？煤由那幾種元素組成？答：對碳、氫、氧、氮、硫五個項目煤質分析的總稱。主要由碳、氫、氧、氮、硫五種元素組成。15.煤中的硫可分為哪幾種？硫如何進入煤中？答：硫在煤中以三種形式存在，即有機硫、硫鐵礦硫和硫酸鹽硫。煤中硫的來源有兩種：一是成煤植物本身所含有的硫--原生硫;另一種是來自成煤環境及成巖過程中加入的硫--次生硫。16.什么是煤的溶劑抽提？常用的溶劑有哪些？答：通過對煤有一定溶解能力的溶劑進行抽提分離即是溶劑抽提。常用的溶劑有：中性溶劑（脂肪烴類，芳香烴類，含氧化合物，含氯化合物）；堿性溶劑（含氮化合物）；酸性溶劑（各種酚類）；混合溶劑（二硫化碳）。17.煤的氧化深度分為哪幾級?煤的氧化在工農業生產上有何重要意義？答：分為：表面氧化，輕度氧化，中度氧化，深度氧化，完全氧化。在農業上，腐植酸是有機質的重要組成部分，由于自身獨特的化學組成和物理性質，對于提高土壤肥力有著重要意義。在工業上，腐植酸類物質一般包括腐植酸類本身及其重要的衍生物硝基腐植酸兩大類，這兩大類的酸和他們的一些鹽類或螯合物在工業上有著廣泛的應用。18.風化對煤的性質和應用有哪些影響？答：化學組成方面：碳、氫含量減少，氧含量增加，活性酸性基團增加。物理性質方面：煤炭的強度和硬度減小，易碎，吸濕性增加，表面的酸性基團增加，潤濕性增加，其浮選性能變壞。應用方面：在其元素組成和熱值沒有發生顯著變化之前，煤炭的黏結性會降低，甚至喪失；低溫干餾氣體的組成中CO2和CO的體積百分率增加，而H2和烴類減少。風化煤炭的性質發生變化，對于作為煉焦用煤炭和燃燒用煤炭都是不利的。因風化過度，熱量不能及時散發而引起白燃，有發生火災的危險。19.煤的自燃過程有哪幾個階段？各階段的特點？答：分為準備期、自熱期、燃燒期三個階段。在準備期，煤與氧的作用是以物理吸附為主，放熱很小，無宏觀效應；經過潛伏期后煤的燃點降低，表面的顏色變暗。在自熱期，（1）氧化放熱較大煤溫及其環境（風、水、煤壁）溫度升高；（２）產生ＣＯ、CO2和碳氫（CmHn)類氣體產物，并散發出煤油味和其它芳香氣味；（３）有水蒸水汽生成，火源附近出現霧氣，遇冷會在巷道壁面上凝結成水珠。（４）微觀構發生變化。在燃燒期，煤溫達到其自燃點后，若能得到充分的供氧，則發生燃燒，出現明火。這時會生成大量的高溫煙霧，其中含有CO、CO2以及碳氫類化合物。若煤溫達到自燃點，但供風不足，則只有煙霧而無明火，此即為干餾或陰燃。煤炭干餾或陰燃與明火燃燒稍有不同，ＣＯ多于ＣＯ2，溫度也較明火燃燒要低。20.如何防止煤的氧化，自燃？答：（1）開拓開采技術措施；（2）防止漏風；（3）通風散熱；（4）隔斷空氣；（5）不易儲存太久。21.什么是煤的發熱量？答：（1）單位質量的煤完全燃燒所發出的熱量。22：煤在氧彈中燃燒與在大氣中燃燒的區別答：（1）煤在氧彈中燃燒時放出較多的熱量（2）煤中的可燃硫（有機硫和硫鐵礦硫）在氧彈中燃燒時，使煤在氧彈中燃燒釋放出的熱量大于煤在大氣中燃燒釋放的熱量。（3）由于水的存在形態不同，使得煤在氧彈中燃燒后釋放出的熱量大于在大氣中燃燒所釋放出的熱量。（4）煤在氧彈中燃燒是恒容燃燒，在大氣中燃燒是恒壓燃燒。23.高位發熱量?？低位發熱量?恒濕無灰基高位發熱量?答：高位發熱量：從彈筒發熱量中扣除稀硫酸和稀硝酸生成熱低位發熱量：從恒濕高位發熱量中扣除水（煤中的吸附水和氫燃燒生成的水）的汽化熱。恒濕無灰基高位發熱量：煤樣中含有最高內在水分但不含灰分的一種假想狀態，只含有可燃質和最高內在水分24.影響煤炭發熱量的因素有哪些？煤炭發熱量隨煤化程度有何變化？答：因素：1.成因類型的影響2.煤化程度的影響3.煤巖組成的影響4.礦物質的影響5.風化的影響變化：從低煤化程度的褐煤開始，隨煤化程度的提高，煤的發熱量逐漸增加。刀肥煤，焦煤階段，發熱量達到最大，可達37KJ/g,其后，隨煤化程度的提高，煤的發熱量則呈下降趨勢25.什么是煤的黏結性，結焦性？黏結性：指煙煤在受熱時本體粘結或與外加惰性物質粘結的能力。結焦性：指在模擬工業焦爐條件下，或在半工業性試驗焦爐內，煤結成焦炭時的性能，26.膠質體的來源和膠質體的性質答：膠質體的性質（1）穩定性：溫度間隔△T（2）透氣性：阻礙氣體析出的難易程度（3）流動性：流動度（4）膨脹性：膨脹壓力。來源（1）煤熱解時結構單元之間結合比較薄弱的橋鍵斷裂，生成自由基，其中一部分分子量不太大，含氫較多，使自由基穩定化，形成液體產物；（2）在熱解時，結構單元上的脂肪側鏈脫落，大部分揮發逸出，少部分參加縮聚反應形成液態產物；（3）煤中原有的低分子量化合物——瀝青受熱熔融變為液態；（4）殘留固體部分在液態產物中部分溶解和膠溶。27.煤的黏結性和結焦性關系：答：結焦性包括保證結焦過程能夠順利進行的所有性質。黏結性是結焦性的前提和必要條件。黏結性好的煤，結焦性不一定就好（如肥煤）。但結焦性好的煤，其黏結性一定好。28.測定煤黏結性和結焦性的方法答：一：羅加指數二：黏結指數三：膠質層指數四：奧亞膨脹度五：坩堝膨脹序數六：格金焦型七：吉氏流動度29.黏結指數與羅加指數的區別：答：（1）專用無煙煤粒度由羅加法的0.3～0.4mm改用0.l～0.2mm，以擴大強黏結煤的測值范圍，同時因無煙煤與煙煤粒度相近易于混勻而減小了試驗誤差；（2）對G＜18的弱黏結煤，將無煙煤與煙煤的配比改為3：3以提高對弱黏結煤的區分能力和測定的準確度；（3）實現了煤樣的機械攪拌混合，改善了試驗條件，減少了人為誤差；（4）轉鼓試驗次數由羅加法的三次改為兩次，并改變了計算公式簡化了操作與計算。30.煤的反應性答：定義：煤的反應性又稱煤的化學活性，是指在一定溫度下煤與不同氣體介質相互作用的反應能力。煤對CO2的還原率隨反應溫度的升高而加強。煤對CO2的還原率越高，表示煤的反應性越強。各種煤的反應性隨變質程度的加深而減弱。31.煤的著火點答：定義：煤的燃點是將煤加熱到開始燃燒時的溫度，叫做煤的燃點（也稱著火點，臨界溫度或發火溫度）。與煤質的關系：1.煤的燃點隨煤化程度的增加而增高。2.不同煤化程度煤的燃點見表。煤種褐煤長焰煤氣煤肥煤